(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配置されるサーバを冷却するための空調制御方法であって、前記データセンターには、前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機と、前記空調機を制御する空調制御装置とが設けられており、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われ、
前記空調制御装置は、
前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、
現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを前記動作しているサーバに通知し、
前記動作しているサーバは、前記第１モードであるとの通知を受けた場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードであるとの通知を受けた場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる、空調制御方法。
【請求項２】
前記所定の台数閾値が、前記サーバファンの特性係数と前記空調機に備えられたファンの特性係数と前記第２モードにおいて各サーバに流れる平均風量とに基づく前記第２モードにおける消費電力と、前記第１モードにおける消費電力とに応じて定められる、請求項１に記載の空調制御方法。
【請求項３】
前記所定圧力差が、前記データセンターに配置されたサーバのそれぞれについて求められるサーバの空気抵抗と当該サーバに必要な通気量との積のうちの最大値である、請求項１または２に記載の空調制御方法。
【請求項４】
外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配置されるサーバを冷却するための空調制御システムであって、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われ、
前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機と、
前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを前記動作しているサーバに通知する空調制御装置と
を備えており、
前記動作しているサーバは、前記第１モードであるとの通知を受けた場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードであるとの通知を受けた場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる、空調制御システム。
【請求項５】
外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配
置されるサーバを冷却するために、前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機を制御する空調制御装置であって、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われ、
前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、
前記第１モードの場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードの場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる前記動作しているサーバに対し、現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを通知する空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調制御方法、空調制御システム及び空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータは通常、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）といった、通電により熱を発する部品を備えている。そして、コンピュータが過熱してしまうと動作が不安定になることがあり、あるいはＣＰＵ、ＨＤＤといった部品が熱により変形してしまう可能性もある。このような事態を避けるため、コンピュータを冷却する手法がいくつか知られている。
【０００３】
例えば、複数のサーバが配置されているデータセンター内の空気流量を検知し、検知した空気流量に基づいてサーバの冷却を行う手法が知られている。また、各サーバについて温度を検出し、その温度に応じて当該サーバに備えられた冷却ファンを制御する手法もある。さらに、ＣＰＵの使用率及び温度、冷却ファンの回転数、給気温度から、一定時間後のＣＰＵの温度を推定し、推定温度が所定の温度よりも低くなるように冷却ファンの回転数を調整する手法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０８０００号公報
【特許文献２】特開２００９−１５７８３８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１０８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願の開示内容は、データセンターの冷却に要する消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示する空調制御の技術は、外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配置されるサーバを冷却するためのものである。前記データセンターには、前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機と、前記空調機を制御する空調制御装置とが設けられており、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われる。そして、前記空調制御装置は、前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを前記動作しているサーバに通知する。前記動作しているサーバは、前記第１モードであるとの通知を受けた場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードであるとの通知を受けた場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる。
【発明の効果】
【０００７】
本願の開示内容によれば、データセンターの冷却に要する消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】データセンターの平面図である。
【図２】データセンター内のネットワーク構成図である。
【図３】空調制御装置の構成図である。
【図４】サーバに搭載されたＣＰＵについて計測されたＣＰＵ負荷と、計測回数との関係を示したグラフである。
【図５】ＣＰＵ負荷６０％かつ給気温度１５℃における、サーバのＣＰＵ温度と、そのＣＰＵ温度以下に保つために必要な風量との関係を示したグラフである。
【図６】第１モード及び第２モードにおけるサーバのＣＰＵ温度と、ＣＰＵ冷却ファンの回転速度との関係を示したグラフである。
【図７】空調制御装置が行う空調機４の制御モードの切替え処理を示したフローチャートである。
【図８】空調制御装置のハードウェア構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［１．概要］
以下に説明する技術は、冷気通路とも呼ばれるコールドアイルと、熱気通路とも呼ばれるホットアイルとが分離されているデータセンターを前提としている。そして、本技術では、かかるデータセンター内のサーバを冷却するための空調機を、コールドアイル及びホットアイルの気圧に基づいて制御し、それと連動して各サーバに搭載されたファンも制御する。本技術によれば、サーバの冷却に要するデータセンター全体の消費電力を低減させることができる。
【００１０】
［２．実施形態］
図１及び図２を参照して、一実施形態におけるデータセンター及びその内部のネットワーク構成について説明する。図１はデータセンター１の平面図であり、図２はデータセンター１内のネットワーク構成図である。図１に示しているように、データセンター１には、図２に示すサーバ２を複数台搭載したサーバラック３と図示しない空調機ファンを備えた空調機４と空調制御装置５とコールドアイル６とホットアイル７とが設けられている。
【００１１】
コールドアイル６及びホットアイル７は、いずれもデータセンター１の外部にある外気から遮断されている。つまり、データセンター１は密閉されている。また、コールドアイル６とホットアイル７とは隔壁８によって分離されており、コールドアイル６とホットアイル７との通気はサーバラック３を通してのみ行われる。なお、このような密閉構造及び通気構造を有するデータセンターの一例として、貨物輸送用のコンテナにサーバを収容したコンテナ型データセンターが挙げられる。
【００１２】
コールドアイル６には、空調制御装置５の制御を受けた空調機４により冷気が供給される。コールドアイル６に供給された冷気はサーバラック２を通過し、その際にサーバ２から排出された熱を吸収して熱気となり、ホットアイル７へ移動する。空調機５は、ホットアイル７に移動した熱気を吸引し、吸引した熱気を熱交換または外気との交換により冷却して冷気とする。そして、空調機５は、この冷気をコールドアイル６に供給する。このようにして、データセンター１内のサーバ２が冷却される。
【００１３】
なお、コールドアイル６からホットアイル７へと向かう気流を発生させる仕組みについては後述する。
【００１４】
次に、サーバラック３に搭載されたサーバ２の構成について図２を参照して説明する。サーバ２には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１とＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２２とが設けられている。加えて、サーバ２には、ＣＰＵ２１の温度を検出するＣＰＵ温度センサ２３ａと、ＨＤＤ２２の温度を検出するＨＤＤ温度センサ２３ｂとが設けられている。さらに、サーバ２には、ＣＰＵ２１を冷却するＣＰＵ冷却ファン２４ａと、ＨＤＤ２２を冷却するＨＤＤ冷却ファン２４ｂとが設けられている。ＣＰＵ冷却ファン２４ａとＨＤＤ冷却ファン２４ｂとのいずれか一方または両方をまとめてサーバファンとも呼ぶ。
【００１５】
ＣＰＵ温度センサ２３ａ及びＨＤＤ温度センサ２３ｂは、検出した温度の情報をＣＰＵ２１に送る。ＣＰＵ冷却ファン２４ａは、ＣＰＵ２１による制御を受けて回転することにより、コールドアイル６の冷気を吸い込んでＣＰＵ２１に送り、ＣＰＵ２１を冷却するとともに、この冷却により生じた熱気をホットアイル７に排出する。ＨＤＤ冷却ファン２４ｂも同様にしてＨＤＤ２２を冷却する。また、サーバ２はネットワークを通して空調制御装置５と接続している。
【００１６】
なお、サーバ２は、図２に示したＣＰＵ２１及びＨＤＤ２２の他に、メモリ装置と、表示装置と、入力装置と、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を読み書きするためのドライブ装置と、空調制御装置５と接続するためのインタフェース装置とを備えている。
【００１７】
また、空調制御装置５は、サーバ２の他、コールドアイル６の圧力を検出するコールドアイル圧力センサ９ａと、ホットアイル７の圧力を検出するホットアイル圧力センサ９ｂと、データセンター１の外部の圧力を検出する室外圧力センサ９ｃとにも接続している。圧力センサ９ａ〜９ｃにより検出された圧力値は、空調制御装置５に送られる。
【００１８】
空調制御装置５は、圧力センサ９ａ〜９ｃにより検出された圧力値と、サーバ２の動作台数とに基づいて空調機４を制御する。具体的には空調制御装置５は、以下の式が満たされるように空調機４を制御する。
ホットアイル７の圧力≒室外気圧  ・・・（１）
コールドアイル６の圧力＝ホットアイル７の圧力＋設定気圧差  ・・・（２）
ここで、式（２）における設定気圧差は、所定の正の値ΔＰまたは０をとりうる。設定気圧差がΔＰとなるように空調機４が制御されるモードを第１モードと呼び、設定気圧差が０となるように空調機４が制御されるモードを第２モードと呼ぶ。そして、データセンター１において、動作しているサーバ２の台数がある台数閾値ｘ以上であれば空調機４は第１モードで制御され、さもなければ空調機４は第２モードで制御される。所定の正の値ΔＰ及び台数閾値ｘはデータセンター１に対して一意に算出される数値であり、算出方法については後述する。
【００１９】
第１モードにおいては、コールドアイル６の圧力がホットアイル７の圧力をΔＰだけ上回るように空調機４が制御されるため、この気圧差によりコールドアイル６からホットアイル７へと向かう気流が生まれる。これによりサーバ２が冷却される。サーバ２は、現在の制御モードが第１モードであることを空調制御装置５から通知される。第１モードであることの通知を受けたサーバ２は、仕様上最低の回転速度でサーバファンを回転させる。例えば、仕様上最低の回転速度が０の場合、つまり、サーバの動作中にサーバファンを停止させることが仕様上認められている場合には、サーバ２はサーバファンを停止させる。あるいは、サーバの仕様上、サーバの動作中にサーバファンを停止させることができない場合には、その仕様上可能な最低の回転速度でサーバファンを回転させる。このように、「仕様上最低の回転速度でサーバファンを回転させる」とは、極力サーバファンを回転させないという意味である。そして、サーバ２が過熱した場合のみ、当該サーバのサーバファンの回転速度を上げ、通気量を増加させる。
【００２０】
これに対し、第２モードにおいては、設定気圧差が０であるため、コールドアイル６の圧力はホットアイル７の圧力と等しくなる。現在のモードが第２モードである旨の通知を空調制御装置５から受けて、動作しているサーバ２は、自己のサーバファンを回転させる。これにより、コールドアイル６からホットアイル７へと向かう気流が生まれ、動作しているサーバ２が冷却される。
【００２１】
図３は、空調制御装置５の構成図である。ホットアイル圧力値５０１と室外圧力値５０２とコールドアイル圧力値５０４とは、ホットアイル圧力センサ９ｂと室外圧力センサ９ｃとコールドアイル圧力センサ９ａとからそれぞれ送られる情報である。コールドアイル６とホットアイル７との設定気圧差５０３は、上述したように所定の正の値ΔＰまたは０であり、このような気圧差が生まれるように空調制御装置５が空調機４を制御する。
【００２２】
減算器５０５は、ホットアイル圧力値５０１から室外圧力値５０２を減じて得られた値をフィードバックゲイン５０８に出力する。これを受けてフィードバックゲイン５０８は、ホットアイル７の圧力と室外圧力とがほぼ等しくなるように、空調機４の熱気吸引量５１０を算出する。
【００２３】
一方、加算器５０６は、ホットアイル圧力値５０１と気圧差５０３との和を減算器５０７に出力する。減算器５０７はコールドアイル圧力値５０４から前記和を減じて得られた値をフィードバックゲイン５０９に出力する。これを受けてフィードバックゲイン５０９は、コールドアイル６の圧力がホットアイル７の圧力よりも所定の値ΔＰだけ上回るように、または両圧力が等しくなるように空調機４の冷気供給量５１１を算出する。
【００２４】
ここで、所定の値ΔＰの算出方法について述べる。まず、データセンター１内のサーバ２の総数をｎとする。そして、次式に従ってサーバｉについて必要な気圧差ΔＰｉを求める。
ΔＰｉ＝Ｒｉ×Ｑｉ
ただし、ｉは１以上ｎ以下の整数であり、Ｒｉはサーバｉの空気抵抗である。また、Ｑｉはサーバｉの必要通気量であり、この算出方法については後述する。このようにして求められたΔＰ１からΔＰｎのうち、最大の値を所定の値ΔＰと決定する。
【００２５】
ここで、図４及び図５を参照してサーバｉの必要通気量Ｑｉの算出方法の一例を説明する。図４は、サーバｉに搭載されたＣＰＵについて計測されたＣＰＵ負荷と、計測回数との関係を示したグラフである。図４から、ＣＰＵ負荷の平均値が４０％であることがわかる。ＣＰＵ負荷の分布の標準偏差はσである。そして、平均値４０％に２σを加えた６０％をＱｉ算出時のＣＰＵ負荷とすれば、ＣＰＵ負荷の分布に関して９８％のケースを網羅できることがわかる。したがって、Ｑｉ算出時のＣＰＵ負荷を６０％とする。
【００２６】
図５は、ＣＰＵ負荷６０％かつ給気温度１５℃における、サーバｉのＣＰＵ温度と、そのＣＰＵ温度以下に保つために必要な風量との関係を示したグラフである。一般にＣＰＵの限界温度が７０℃であることを踏まえると、図５から、ＣＰＵ温度を６０℃以下に保つために必要な風量は０．１５ｍ３／ｓであることがわかる。したがって、Ｑｉを０．１５ｍ３／ｓと決定する。このＱｉに基づいて上述したようにΔＰｉを求め、最終的にΔＰを決定する。
【００２７】
続いて、台数閾値ｘを決定する方法について述べる。まず、動作しているサーバの台数がｘである場合に、各モードにおける空冷に要する消費電力を計算する。第１モードにおいては、過熱しているサーバがないと仮定すると、いずれのサーバについてもサーバファンの風量は０である。また、空調機４により生まれる風量は一定であるため、第１モードにおける消費電力Ｐ１は定数となる。
【００２８】
次に、第２モードにおいて、各サーバに流れる平均風量をｑとする。すると、第２モードにおける消費電力Ｐ２は、以下のように算出される。
Ｐ２＝ｘ・ｐ・ｑ３＋Ｐ・（ｘ・ｑ）３
ただし、ｐはサーバファンの特性定数であり、Ｐは空調機４に備えられた空調機ファンの特性定数である。このようにＰ２が算出できるのは、サーバファン及び空調機ファンの各消費電力が風量の３乗に比例することによるものである。
【００２９】
そして、Ｐ１＝Ｐ２となる場合のｘ（ｘ＞０）が求めるべき台数閾値ｘである。つまり、台数閾値ｘの算出は、以下の３次方程式を解くことに帰着する。
Ｐ１＝ｘ・ｐ・ｑ３＋Ｐ・（ｘ・ｑ）３
【００３０】
続いて、第１モード及び第２モードにおけるサーバ２内のＣＰＵ温度と、ＣＰＵ冷却ファン２４ａの回転速度との関係を図６に示す。第１モードにおいては、ＣＰＵ２１が過熱しない限り、つまりＣＰＵ温度が６０℃未満である限りは、ＣＰＵ冷却ファン２４ａを仕様上最低の回転速度とする。図６に示した例では、前記仕様上最低の回転速度は０である。そして、ＣＰＵ温度が６０℃以上に過熱した場合にのみ、ＣＰＵ冷却ファン２４ａの回転速度を高め、過熱を解消する。
【００３１】
また、第２モードにおいては、ＣＰＵ温度が１０℃〜３０℃という比較的低い状態であっても、前記仕様上最低の回転速度よりも高い５０％の回転速度でＣＰＵ冷却ファン２４ａを回転させる。そして、ＣＰＵ温度が上昇するにつれて、ＣＰＵ冷却ファン２４ａの回転速度も高まるように制御する。これは、第２モードにおいては、コールドアイル６とホットアイル７との間に気圧差がなく、ＣＰＵ冷却ファン２４ａが回転しなければ、コールドアイル６からホットアイル７へ向かう気流が発生しないためである。
【００３２】
次に、図７を参照して空調制御装置５が行う空調機４の制御モードの切替えについて説明する。まずステップＳ１にて処理を開始する。ステップＳ２では、空調制御装置５がサーバ２と通信を行い、動作しているサーバの台数を取得する。一例として、空調制御装置５がｐｉｎｇにより各サーバへパケットを送信し、応答が返ってきたサーバの数を数えることにより、動作しているサーバの台数を取得する。ステップＳ３では、動作しているサーバの台数が台数閾値ｘ以上であるか否かを判断する。この判断結果が正である場合にはステップＳ４に進み、さもなければステップＳ５に進む。
【００３３】
ステップＳ４では、空調制御装置５が第１モードで空調機４を制御する。具体的には、ホットアイル７の圧力が室外圧力と等しくなるように、かつコールドアイル６の圧力がホットアイル７の圧力よりも事前に算出されたΔＰだけ上回るように空調機４が制御される。
【００３４】
一方、ステップＳ５では、空調制御装置５が第２モードで空調機４を制御する。具体的には、ホットアイル７の圧力が室外圧力と等しくなるように、かつコールドアイル６の圧力がホットアイル７の圧力と等しくなるように空調機４が制御される。
【００３５】
次に、ステップＳ６では、空調制御装置５が現在のモードに関する情報を前記動作しているサーバ２へ送信する。なお、現在のモードが第１モードであるとの通知を受けたサーバ２は、図６に示したように、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で動作させる。そして、過熱した場合にのみ、自己のサーバファンの回転速度を増加させる。また、現在のモードが第２モードであるとの通知を受けたサーバ２は、同じく図６に示したように、ＣＰＵ２１及びＨＤＤ２２の温度に応じて前記仕様上最低の回転速度でサーバファンを動作させる。
【００３６】
ステップＳ６を終了すると、図示していないが、１０分間または２０分間といった所定の間隔にわたって空調制御装置５は待機する。その後、ステップＳ１に戻る。
【００３７】
図８は、図３及び図７に示した処理を行う空調制御装置５のハードウェア構成例を示している。空調制御装置５は、プロセッサ５１０と、インタフェース装置５２０と、表示装置５３０と、入力装置５４０と、ドライブ装置５５０と、補助記憶装置５６０と、メモリ装置５７０とを備えており、これらがバス５８０により相互に接続されている。
【００３８】
空調制御装置５の機能を実現する空調制御のためのプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体５９０によって提供される。プログラムを記録した記録媒体５９０がドライブ装置５５０にセットされると、プログラムが記録媒体５９０からドライブ装置５５０を介して補助記憶装置５６０にインストールされる。プログラムのインストールは必ずしも記録媒体５９０により行う必要はなく、例えば、ネットワークを介して他のコンピュータからプログラムをダウンロードしてインストールすることもできる。補助記憶装置５６０は、インストールされたプログラムを格納すると共に、所定の正の値ΔＰ及び台数閾値ｘといった必要な情報をも格納する。
【００３９】
メモリ装置５７０は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置５６０からプログラムを読み出して格納する。プロセッサ５１０は、メモリ装置５７０に格納されたプログラムに従って空調制御装置５の機能を実現する。インタフェース装置５２０は、空調機４、圧力センサ９ａ〜９ｃ、サーバ２と接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置５３０はプログラムによるＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。入力装置５４０はキーボード及びマウス等であり、ユーザが様々な指示を入力するために用いるものである。
【００４０】
サーバ２も、空調制御装置５と同様のハードウェア構成である。
【００４１】
なお、前記実施形態とは異なり、気圧に基づくのではなく、データセンター内の温度とサーバ内の発熱部品の温度とに応じて空調機の風量を制御する手法もある。この手法においては、空調機の制御は、サーバファンの制御とは独立して行われる。
【００４２】
図１に示したような密閉構造を有するデータセンターにおいて、前記手法により温度に応じて空調機の風量を制御した場合、各サーバに搭載されたサーバファンとの競合で非効率な冷却になる場合がある。例えば、各サーバに搭載されたサーバファンが送る風量が空調機の供給する風量を上回ると、ホットアイルの気圧がコールドアイルの気圧を上回ることになる。すると、電源が入っていないサーバ、つまりファンの動作していないサーバを通じてホットアイルに存在する熱気がコールドアイルへと逆流してしまい、冷却効率が低下する。
【００４３】
［３．効果］
これに対し、前記実施形態における第１モードでは、コールドアイルの圧力がホットアイルの圧力を上回るようにするとともに、サーバファンの動作を仕様上の最小限に留めるため、空調機とサーバファンの競合が起きる可能性が低下する。また、第２モードでは、空調機はコールドアイルの圧力とホットアイルの圧力とが等しくなるように制御されるに留まり、コールドアイルからホットアイルへ向かう気流が発生するようにサーバファンを回転させる。つまり、いずれのモードにおいても熱気の逆流が生じることはなく、前記手法よりも冷却効率が優れている。なお、前記手法では、個々のサーバや空調機などに多数の流量センサまたは流速センサを設ける必要があるのに対し、前記実施形態では、サーバに通常搭載されている温度センサ以外は、少数の圧力センサのみ設けるだけで済む。
【００４４】
さらに、前記実施形態においては、データセンター内で動作しているサーバの台数に応じて、データセンター全体の消費電力を抑えられるように、第１モードと第２モードとが切り替えられる。
【００４５】
これに対し、データセンター内で動作しているサーバの台数に関わらず、一律に、設定気圧差をΔＰとする前記第１モードにより空調機を制御すると問題が生じる。例えば、動作しているサーバの台数が少ないと、動作していない多数のサーバにも前記設定気圧差ΔＰにより冷気が供給されてしまうことになる。つまり、動作していない多数のサーバの冷却に無駄な電力を消費してしまうことになる。
【００４６】
そこで、前記第１モードにより一律に制御するのではなく、データセンター内で動作しているサーバの台数に応じて、前記第１モードと前記第２モードとが切り替えられる。つまり、データセンター内で動作しているサーバの台数が少ない場合には、第２モードにより空調機を制御し、それと連動してサーバファンを回転させる。ここで、ファンの風量は当該ファンの径の２乗と回転数の１乗とに比例し、ファンの消費電力は当該ファンの回転数の３乗に比例する。したがって、一般的に、供給する風量を一定とすると、径が大きく、かつサーバファンと比べて数が少ない空調機ファンを低速に回転させる方が、径が小さい多数のサーバファンを高速に回転させる場合よりも消費電力が少なくて済む。この点に鑑みて、データセンター内で動作しているサーバの台数が少ない場合にのみ、それら動作しているサーバのサーバファンを回転させることで、消費電力を低減することができる。
【００４７】
そして、前記実施形態によれば、データセンター全体の空調に要する消費電力を低減することができる。一般に、空調の効率を計る指標としてＰＵＥ（Power Usage Effectiveness：電力使用効率）がある。この指標は、「データセンター内のサーバなどのＩＴ機器の消費電力も含めた当該データセンター全体の消費電力」を「当該ＩＴ機器の消費電力」で割ることにより算出される環境対応の指標である。しかし、ＩＴ機器の消費電力には当該ＩＴ機器に搭載されているファンの消費電力が含まれる。そのため、ＰＵＥという観点で効率的であったとしても、データセンター全体の消費電力が必ずしも低減されているとは言い切れない。この点、前記実施形態によれば、上述したようにサーバファンの消費電力をも含んだデータセンター全体の消費電力を低減することができる。
【００４８】
前述した情報処理装置の機能的構成及び物理的構成は、前述の態様に限られるものではなく、例えば、各機能や物理資源を統合して実装したり、逆に、さらに分散して実装したりすることも可能である。
【００４９】
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配置されるサーバを冷却するための空調制御方法であって、前記データセンターには、前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機と、前記空調機を制御する空調制御装置とが設けられており、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われ、
前記空調制御装置は、
前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、
現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを前記動作しているサーバに通知し、
前記動作しているサーバは、前記第１モードであるとの通知を受けた場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードであるとの通知を受けた場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる、空調制御方法。
（付記２）
前記所定の台数閾値が、前記サーバファンの特性係数と前記空調機に備えられたファンの特性係数と前記第２モードにおいて各サーバに流れる平均風量とに基づく前記第２モードにおける消費電力と、前記第１モードにおける消費電力とに応じて定められる、付記１に記載の空調制御方法。
（付記３）
前記所定圧力差が、前記データセンターに配置されたサーバのそれぞれについて求められるサーバの空気抵抗と当該サーバに必要な通気量との積のうちの最大値である、付記１または２に記載の空調制御方法。
（付記４）
外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配置されるサーバを冷却するための空調制御システムであって、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われ、
前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機と、
前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを前記動作しているサーバに通知する空調制御装置と
を備えており、
前記動作しているサーバは、前記第１モードであるとの通知を受けた場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードであるとの通知を受けた場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる、空調制御システム。
（付記５）
前記所定の台数閾値が、前記サーバファンの特性係数と前記空調機に備えられたファンの特性係数と前記第２モードにおいて各サーバに流れる平均風量とに基づく前記第２モードにおける消費電力と、前記第１モードにおける消費電力とに応じて定められる、付記４に記載の空調制御システム。
（付記６）
前記所定圧力差が、前記データセンターに配置されたサーバのそれぞれについて求められるサーバの空気抵抗と当該サーバに必要な通気量との積のうちの最大値である、付記４または５に記載の空調制御システム。
（付記７）
外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配置されるサーバを冷却するために、前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機を制御する空調制御装置であって、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われ、
前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、
前記第１モードの場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードの場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる前記動作しているサーバに対し、現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを通知する空調制御装置。
（付記８）
前記所定の台数閾値が、前記サーバファンの特性係数と前記空調機に備えられたファンの特性係数と前記第２モードにおいて各サーバに流れる平均風量とに基づく前記第２モードにおける消費電力と、前記第１モードにおける消費電力とに応じて定められる、付記７に記載の空調制御装置。
（付記９）
前記所定圧力差が、前記データセンターに配置されたサーバのそれぞれについて求められるサーバの空気抵抗と当該サーバに必要な通気量との積のうちの最大値である、付記７または８に記載の空調制御装置。
（付記１０）
外気から遮断されたコールドアイルとホットアイルとが設けられたデータセンターに配置されるサーバを冷却するために、前記コールドアイルに冷気を供給し、前記ホットアイルにある熱気を吸引する空調機を制御するための空調制御プログラムであって、前記コールドアイルと前記ホットアイルとの通気は前記サーバを通じて行われ、
前記データセンターにおいて動作しているサーバの台数を取得し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値以上の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力を所定圧力差だけ上回るようにする第１モードで前記空調機を制御し、
前記動作しているサーバの台数が所定の台数閾値未満の場合には、前記コールドアイルの圧力が前記ホットアイルの圧力と等しくなるようにする第２モードで前記空調機を制御し、
前記第１モードの場合には、自己のサーバファンを仕様上最低の回転速度で回転させ、前記第２モードの場合には、前記自己のサーバファンを前記仕様上最低の回転速度よりも高い回転速度で回転させる前記動作しているサーバに対し、現在のモードが前記第１モードであるか前記第２モードであるかを通知する、
処理をコンピュータに実行させる空調制御プログラム。
【符号の説明】
【００５０】
１  データセンター
２  サーバ
３  サーバラック
４  空調機
５  空調制御装置
６  コールドアイル
７  ホットアイル
８  隔壁
９ａ  コールドアイル圧力センサ
９ｂ  ホットアイル圧力センサ
９ｃ  室外圧力センサ
２１  ＣＰＵ
２２  ＨＤＤ
２３ａ  ＣＰＵ温度センサ
２３ｂ  ＨＤＤ温度センサ
２４ａ  ＣＰＵ冷却ファン
２４ｂ  ＨＤＤ冷却ファン
５０１  ホットアイル圧力値
５０２  室外圧力値
５０３  設定気圧差
５０４  コールドアイル圧力値
５０５  減算器
５０６  加算器
５０７  減算器
５０８，５０９  フィードバックゲイン
５１０  熱気吸引量
５１１  冷気供給量
５１０  プロセッサ
５２０  インタフェース装置
５３０  表示装置
５４０  入力装置
５５０  ドライブ装置
５６０  補助記憶装置
５７０  メモリ装置
５８０  バス
５９０  記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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